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現今人們(men) 在電冰箱裏凍結冰塊是很容易的事情，即使在炎熱的夏季，享受清爽的冰塊並非難事。但是如果在兩(liang) 千年前，沒有電冰箱等高耗電子設備，你能夠在沙漠中完成“同相轉換(phase-altering)”，將水製造成冰塊嗎？在兩(liang) 千多年前，在地球上任何存在沙漠的地區，基於(yu) 早期人類技術製造出冰塊似乎是難以理解的事情。
在傍晚時分，波斯人和其他中東(dong) 地區古代居民會(hui) 將水傾(qing) 倒在長而淺的石頭水池裏，其深度不超過1-2英尺深。第二天早上，他們(men) 返回水池前，會(hui) 發現水已經結冰了。之後他們(men) 采集冰塊，並將冰塊存儲(chu) 在冰坑之中，冰坑結構非常獨特，它具有中空、絕緣圓頂結構，下方有很深的地下洞，冰塊可以儲(chu) 存在裏麵長達幾個(ge) 月時間。
你可能在想：好吧，這有什麽(me) 大不了的？畢竟在寒冷的氣候中，人們(men) 很容易複製這一過程，夜晚溫度會(hui) 低於(yu) 冰點。但是令人驚奇的是，夜間沙漠溫度很少低於(yu) 冰點，然而古代中東(dong) 人卻成功地製造了冰塊！
其中的秘密在於(yu) 一種叫做“夜空冷卻”過程，在幹燥、無雲(yun) 的沙漠夜晚，沙漠表麵裸露在廣袤的寒冷夜空，熱量可以很容易地從(cong) 水之類的物質中向外釋放，從(cong) 大氣層逃逸至太空。水釋放如此多的熱量，就可以形成冰，即使在5攝氏度的環境溫度下。
美國賓夕法尼亞(ya) 大學應用物理學家和工程師阿斯沃⋅拉曼(Aaswath Raman)教授解釋稱，2018年TED大會(hui) 上科學家對於(yu) 兩(liang) 千多年前人類如何在沙漠中製造冰塊的過程進行了詳細描述和解釋：
“石頭水池中的水就像多數自然物質一樣，將熱量散發出來。這是一種叫做熱輻射的概念，大氣層和大氣分子吸收水池部分熱量，再將熱量散發出來……。但是這裏有一個(ge) 關(guan) 鍵的事物需要理解，我們(men) 的大氣層不能吸收所有熱量，在特定波長下，特別是8-13微米之間，我們(men) 的大氣層存在一種‘傳(chuan) 輸窗口(transmission window)’。它允許一些熱量作為(wei) 像紅外線一樣能夠有效溢出，並帶走水池中的熱量，這樣水池就能散發出更多的熱量。”
目前，拉曼正在研製一種超材料，基於(yu) 以上原理覆蓋在建築物、冷卻係統和太陽能電池板上，這些材料實際上會(hui) 在陽光照耀的日子裏向太空輻射熱量，從(cong) 而大幅減少電力需求。
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